Die CO 2e -neutrale Fabrik Vision oder Illusion

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1 Die CO 2e -neutrale Fabrik Vision oder Illusion Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach Fachgebiet umweltgerechte produkte und prozesse

2 Neue Rahmenbedingungen für Industrie Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

3 Trends Nullemissionsfabrik (Solvis) Energieautarke Fabrik Klimaneutrale Produktion CO 2 -neutrale Produktion CO 2e -neutrale-produktion Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

4 Bilanzräume Vorprodukte Produktionsbetrieb Endprodukte Energie Bilanzraum: Produktionsbetrieb t CO 2 Bilanzraum: Produktionsbetrieb und ökologischer Rucksack der Vorprodukte t CO 2 Bilanzraum: Produktion, Vor- und Endprodukte t CO 2 Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

5 An welcher Stelle lohnt es sich am meisten Klimaschutz zu betreiben? (Komponentenwerk für PKW) Eigene GWP-Emissionen 13% 87% Importierte GWP-Emissionen (Rohstoffe, Zukaufteile) Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

6 CO 2e -Neutralität CO 2e -Neutralität Eine Fabrik kann als CO 2e -neutral bezeichnet werden, wenn keine klimaschädlichen Emissionen anfallen bzw. diese kompensiert werden können. Der Ort für die Durchführung dieser Kompensationsmaßnahmen kann beliebig sein, da der Treibhauseffekt ein globales Problem darstellt. Höhe der Emissionen u.a. bestimmt durch die verwendeten Energieträger und deren Vorketten, die eingesetzten Ressourcen und Prozesse, die technische Gebäudeausrüstung, die Produktionslogistik. Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

7 CO 2e -neutrale Produktion - Bilanzgrenzen Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

8 Klimarelevante Treibhausgase und GWP-Werte Treibhausgas Chemisches Zeichen Global Warming Potential (GWP) Kohlenstoffdioxid CO 2 1 Methan CH 4 21 Distickstoffmonoxid (Lachgas) Fluorchlorkohlenwasserstoffe N 2 O 310 FCKW bis zu Fluorkohlenwasserstoffe FKW/HFKW bis zu Tetrafluorethan R-134a, HFC-134a Schwefelhexafluorid SF Perfluoromethane CF Stickstofftrifluorid NF Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

9 Erstellung von Bilanzen Beispiel Elektrische Energie Datensatz aus gemis 422 Deutscher Strommix PV multikristallin Strom aus Biogas-BHKW Strom aus Erdgas-BHKW Strom aus Windkraftanlage CO 2 -Äquivalent 620 kg/mwh 107 kg/mwh 89 kg/mwh 258 kg/mwh 23 kg/mwh Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

10 Regenerative Energiebereitstellung - CO 2e -Emissionen CO 2e [g/kwh] Wind Onshore Wind Offshore Photovoltaik Solarthermische Kraftwerke Wind Onshore Wind Offshore Photovoltaik Solarthermische Kraftwerke Feste Biomasse* Biogas* Tiefengeothermie Feste Biomasse* Biogas* Tiefengeothermie Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

11 Emissionen in t CO 2 -Äquivalente Vorgehensweise Ist-Zustand Energieeffizienz Einkauf / Effizienz Einsatz Lokale -25 Vorprodukte erneuerbarer Energien Kompensation -50 Vorprodukte Betrieb Kompensationsmaßnahmen Zu kompensierende Zusatzemissionen Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

12 Kompensationsmöglichkeiten Teilnahme am Emissionshandel CDM- oder JI-Projekte Investition in Senken Investition in regionale Projekte Um eine Tonne CO 2 aufnehmen zu können, muss eine Buche etwa 80 Jahre wachsen. Das heißt: Pro Jahr bindet die Buche 12,5 Kilo des Treibhausgases. Sie müssten also 80 Bäume pflanzen, um jährlich eine Tonne CO 2 durch Bäume wieder zu kompensieren. Dies entspricht einem Stromverbrauch von etwa kwh. Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

13 Die neue CO 2e -neutrale SMA Wechselrichter-Fabrik Weltweit größte Solar-Wechselrichterfabrik Fläche: m² Jahresproduktionskapazität von bis zu 4 GW Größtmögliche Reduktion des Energiebedarfs Höchsteffiziente Ausnutzung der eingesetzten Energie Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

14 Projektziele CO 2e -Neutralität der Wechselrichter-Fertigung Interne Effizienzmaßnahmen im Produktionsprozess, der Gebäudehülle und der technischen Gebäudeausstattung zur Vermeidung von Emissionen Maximale Nutzung (lokaler) Erneuerbarer Energien zur Energiebereitstellung Optimierung der Energiewandlungsprozesse Verbleibende, unvermeidliche Emissionen werden durch externe Maßnahmen ausgeglichen Vorrangige Ausschöpfung der Vermeidungspotenziale vor Ausgleich mit Kompensationsmaßnahmen Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

15 Energie- und Gebäudekonzept Gebäude Niedrig-Energiehaus-Standard, intelligente Be- und Entlüftung, optimale Tageslichtnutzung Energieversorgung Einsatz Erneuerbarer Energien zur Deckung des Strom- und Wärmebedarfs (Biogas-BHKW, PV-Anlage mit 1,1 Megawatt Leistung) Einsatz von KWKK (Kopplung von BHKW und Absorptionskältemaschine) Abwärmenutzung aus der Drucklufterzeugung und den Testschränken Nutzung von Wärme- und Kältespeichern Zusätzlicher Wärmebedarf wird mit Fernwärme gedeckt Zusätzlicher Strombedarf durch den Einkauf wird durch Ökostrom gedeckt Energiebedarf Reduzierung durch Effizienzmaßnahmen im Produktionsprozess CO 2e -Bilanz Regelmäßiges Monitoring Langfristig durch regionale Projekte kompensiert Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

16 Daten und Fakten Neubau Neubau Einsparung Innovative Konventionelle Technologien Technologien Energiekosten /Jahr /Jahr /Jahr Stromverbrauch kwh/jahr kwh/jahr kwh/jahr Brennstoffverbrauch kwh/jahr kwh/jahr kwh/jahr CO 2e Reduzierung t/jahr t/jahr Investition Durch den Einsatz innovativer Technologien kann eine CO 2e Reduzierung von t jährlich und eine prozentuale Energieeinsparung von 33% realisiert werden! Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

17 Vorteile der CO 2e -Neutralität CO 2e -neutrale Fabrik nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch sinnvoll Optimierung der Stoff- und Energieströme reduziert Kosten Transportwege werden verkürzt und weitere Ressourcen eingespart Betrachtung der Klimawirkung über den gesamten Produktlebenszyklus schafft Transparenz und hilft, die Umweltbilanz zu verbessern Mit lokalem Energiekonzept wird zusätzliche lokale Wertschöpfung betrieben und die regionale Verankerung des Unternehmens gefördert Durch Investitionen in diesem Bereich werden die entsprechenden Technologien fortschrittlicher und kostengünstiger CO 2e -neutrale Fabrik leistet einen wichtigen Beitrag für eine zukunftsweisende klimafreundliche Energieversorgung Prof. Dr.-Ing. Jens Hesselbach

18 Leitprojekt HIER! Hessen Innovationen für Energie- und Ressourceneffizienz 1. Aus- und Weiterbildung 2. Innovations- und Demonstrationsprojekt in zentralen Effizienzfeldern mit großem Potenzial Druckluftarme Produktion KWK-gerechte Produktion Produktion in klimatisierten Räumen 3. Kommunikation Leitprojekt HERE! 18